JP2877234B2 - Liquid level detector - Google Patents

Liquid level detector

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JP2877234B2
JP2877234B2 JP63312648A JP31264888A JP2877234B2 JP 2877234 B2 JP2877234 B2 JP 2877234B2 JP 63312648 A JP63312648 A JP 63312648A JP 31264888 A JP31264888 A JP 31264888A JP 2877234 B2 JP2877234 B2 JP 2877234B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、磁性流体の動作を利用して、光路の開閉
または変更を行なうようにされた光学的スイッチング装
置を用いた液面検出装置に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid level detection device using an optical switching device that opens and closes or changes an optical path by using the operation of a magnetic fluid. Things.

[従来の技術] 従来、信号のオンおよびオフ制御を行なうための装置
として、最も一般的には、電気信号を取扱う電気的スイ
ッチがある。電気的スイッチは、通常、電気回路の開閉
を行なう電気接点を備え、このような電気接点を動作さ
せるために、回動、摺動、等の動作を行なう機械的動作
伝達機構が必要である。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for performing on / off control of a signal, an electric switch for handling an electric signal is most generally used. An electric switch usually has electric contacts for opening and closing an electric circuit, and in order to operate such electric contacts, a mechanical operation transmitting mechanism for performing operations such as rotation, sliding, and the like is required.

また、光学信号を取扱う分野において、光学信号をオ
ンおよびオフ制御するためのスイッチング装置として、
機械的構成を利用して、光路を開閉する構造を有するも
のがある。このような機械的構成においても、上述した
電気的スイッチの場合と同様、回動、摺動、等の機械的
動作伝達機構が用いられる。
Further, in the field of handling optical signals, as a switching device for ON and OFF control of the optical signal,
Some devices have a structure that opens and closes an optical path using a mechanical configuration. In such a mechanical configuration, as in the case of the above-described electric switch, a mechanical operation transmission mechanism such as rotation and sliding is used.

[発明が解決しようとする課題] 上述したようなスイッチング装置は、いずれの場合
も、その少なくとも一部において、機械的動作伝達機構
を用いなければならない。しかしながら、このような機
構は、比較的複雑になることが多く、そのため、破損等
の故障が生じやすく、取扱いに注意しなければならな
い。また、たとえ取扱いに注意していても、長年の使用
によって、回動、摺動、等の動作を行なう部分における
磨耗は避けられず、そのことが故障の原因になることも
ある。
[Problems to be Solved by the Invention] In any case, the switching device as described above must use a mechanical operation transmission mechanism in at least a part thereof. However, such mechanisms are often relatively complicated, and therefore are susceptible to failure such as breakage, and care must be taken in handling. Even if care is taken in handling, abrasion in parts performing operations such as rotation, sliding, etc. is unavoidable due to long-term use, which may cause failure.

また、上述したようなスイッチング装置は、それを使
用する環境に対する制限が多い。たとえば、機械的動作
伝達機構を用いるので、そのような機構に影響を与え得
る温度および湿度条件、埃、振動、等は、避けなければ
ならない。また、電気的スイッチにあっては、その信頼
性を高めるためには、外部からの電気的ノイズを受け得
ない環境で用いなければならない。さらに、電気接点を
用いる電気的スイッチは、動作時において火花を発生す
るので、爆発性の雰囲気中では使用することができな
い。
Also, the switching device as described above has many restrictions on the environment in which it is used. For example, because of the use of mechanical motion transmission mechanisms, temperature and humidity conditions, dust, vibrations, etc. that can affect such mechanisms must be avoided. Further, in order to enhance the reliability of the electric switch, it must be used in an environment where external electric noise cannot be received. In addition, electrical switches that use electrical contacts generate sparks during operation and cannot be used in explosive atmospheres.

そこで、この発明は、上述した従来のスイッチング装
置の欠点を解消し得る光学的スイッチング装置を用いた
液面検出装置を提供しようとするものである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a liquid level detecting device using an optical switching device capable of solving the above-mentioned disadvantages of the conventional switching device.

[課題を解決するための手段] この発明は、磁性流体の新規な用途を提供するもの
で、より特定的には、磁性流体の動作を利用して、光路
の開閉または変更を行なおうとするものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a novel use of a magnetic fluid, and more specifically attempts to open or close or change an optical path using the operation of a magnetic fluid. Things.

この発明にかかる液面検出装置の一つの局面において
は、液体の液面の高さを検出するための液面検出装置で
あって、光を発する光源と、光を遮断する性質を持つ磁
性流体と、前記磁性流体が光路上の第1の位置と前記光
路から外れた第2の位置との間で移動可能なように、前
記磁性流体を受け入れる底面が凹状の容器と、前記磁性
流体に対して磁気的に影響を及ぼす磁界を発生するため
の磁界発生手段と、前記液面の上下動に伴って前記磁界
発生手段が移動するように前記磁界発生手段を支持する
ことにより、前記磁性流体が前記第1の位置または洗気
第2の位置のいずれかをとるように強制する磁界変化手
段と、前記光路上に配置される光反射手段と、前記光路
の終端に配置される光センサと、を備えている。
In one aspect of the liquid level detection device according to the present invention, there is provided a liquid level detection device for detecting a liquid level of a liquid, the light source emitting light, and a magnetic fluid having a property of blocking light. A container having a concave bottom surface for receiving the magnetic fluid so that the magnetic fluid can move between a first position on the optical path and a second position off the optical path; A magnetic field generating means for generating a magnetic field that magnetically affects the magnetic fluid by supporting the magnetic field generating means so that the magnetic field generating means moves as the liquid level moves up and down. A magnetic field changing unit for forcing to take either the first position or the washing second position, a light reflecting unit disposed on the optical path, and an optical sensor disposed at an end of the optical path, It has.

さらに、前記容器は、少なくとも前記光路を与える部
分において透明な材料からなる密封された構造を有し、
前記容器の、前記光路上に位置するすべての壁部は、前
記磁性流体が前記第1の位置をとるとき、前記磁性流体
に接触するようにされる。
Further, the container has a sealed structure made of a transparent material at least in a portion providing the optical path,
All walls of the container located on the optical path are adapted to contact the magnetic fluid when the magnetic fluid assumes the first position.

また、好ましくは、前記容器の底面が、前記光反射手
段を兼用し、前記光源と前記光センサとは前記容器の略
上方に配置される。
Preferably, a bottom surface of the container also serves as the light reflecting means, and the light source and the optical sensor are disposed substantially above the container.

また、好ましくは、前記容器の壁部のすくなくとも一
部が、前記光反射手段を兼用し、前記壁部のすくなくと
も一部に対向する位置に前記光源と前記光センサとが配
置される。
Preferably, at least a part of the wall of the container also serves as the light reflecting means, and the light source and the light sensor are arranged at a position facing at least a part of the wall.

さらに、好ましくは、パイプ部材の内部の所定位置に
固定可能なように収容され、前記パイプ部分は内部に前
記液体が入らないように前記液体内に配置され、前記磁
界変化手段は前記液体に対して浮かび、前記パイプ部材
の外周面に沿って移動可能なように設けられる。
Furthermore, preferably, the pipe portion is accommodated so as to be fixed at a predetermined position inside the pipe member, and the pipe portion is disposed in the liquid so that the liquid does not enter the inside, and the magnetic field changing means is provided with respect to the liquid. The pipe member is provided so as to float and move along the outer peripheral surface of the pipe member.

この発明にかかる液面検出装置の他の局面において
は、液体の液面の高さを検出するための液面検出装置で
あって、光を発する光源と、前記光源からの光を受ける
受光面を備える磁性流体と、前記磁性流体を受け入れる
底面が凹状の容器と、前記磁性流体に対して磁気的に影
響を及ぼす磁界を発生するための磁界発生手段と、前記
液面の上下動に伴って前記磁界発生手段が移動するよう
に前記磁界発生手段を支持することにより、前記磁性流
体の前記受光面が互いに異なる第1の位置または第2の
位置のいずれかをとるように強制する磁界変化手段と、
前記受光面からの反射光を、前記受光面が前記第1の位
置をとるときに受け得るように配置された光センサとを
備え、さらに前記光源と前記光センサとは前記容器の略
上方に配置される。
In another aspect of the liquid level detection device according to the present invention, there is provided a liquid level detection device for detecting a liquid level of a liquid, the light source emitting light, and the light receiving surface receiving light from the light source. A magnetic fluid comprising: a container having a concave bottom surface for receiving the magnetic fluid; a magnetic field generating means for generating a magnetic field that magnetically affects the magnetic fluid; and Magnetic field changing means for supporting the magnetic field generating means so that the magnetic field generating means moves, thereby forcing the light receiving surface of the magnetic fluid to take one of a first position and a second position different from each other. When,
An optical sensor arranged to receive the reflected light from the light receiving surface when the light receiving surface takes the first position, further comprising the light source and the optical sensor located substantially above the container. Be placed.

[作用] この発明にかる液面検出装置の1つの局面によれば、
磁界変化手段によって液面の上下動に伴って磁界発生手
段が移動するように前記磁界発生手段を支持することに
より、前記磁性流体が前記第1の位置または前記第2の
位置のいずれかをとるように制御される。磁性流体が第
1の位置をとるとき、この第1の位置が光路上にありか
つ磁性流体が光を遮断する性質を持つので、光路は磁性
流体によって閉じられる。他方、磁性流体が第2の位置
をとるとき、この第2の位置は光路から外れているの
で、光路は開かれた状態となる。
[Operation] According to one aspect of the liquid level detection device according to the present invention,
The magnetic fluid takes either the first position or the second position by supporting the magnetic field generating means such that the magnetic field generating means moves with the vertical movement of the liquid surface by the magnetic field changing means. Is controlled as follows. When the magnetic fluid assumes the first position, the optical path is closed by the magnetic fluid because the first position is on the optical path and the magnetic fluid has the property of blocking light. On the other hand, when the magnetic fluid assumes the second position, the second position is off the optical path, so that the optical path is open.

したがって、光路の終端に光センサを配置すればこの
光センサが受ける光の有無によって、光センサの出力レ
ベルを変化させることができる。このような出力レベル
の変化を取り出すことにより、スイッチング動作を達成
し、液面の高さを検出することが可能になる。
Therefore, if an optical sensor is arranged at the end of the optical path, the output level of the optical sensor can be changed depending on the presence or absence of light received by the optical sensor. By extracting such a change in the output level, a switching operation can be achieved, and the height of the liquid level can be detected.

また、容器の底面の形状を凹状にすることで、磁性流
体の必要量を少なくすることが可能になる。さらに、磁
界発生手段が発する磁界よりも弱い磁界を発する他の磁
界発生手段が外部に存在した場合においても、容器の底
面が平坦なものと比較した場合、誤動作を未然に防止す
ることが可能になる。
Further, by making the shape of the bottom surface of the container concave, the required amount of the magnetic fluid can be reduced. Furthermore, even when another magnetic field generating means that emits a magnetic field weaker than the magnetic field generating means is present outside, malfunction can be prevented beforehand when compared with a flat bottom surface of the container. Become.

さらに、容器をパイプ部材の内部の所定位置に固定可
能なように収容するとともに、パイプ部材は内部に液体
が入らないように液体内に配置して、また、磁界変化手
段は液体に対して浮かび、かつ、パイプ部材の外周面に
沿って移動可能なように設けることによって、確実かつ
正確に液面の高さを検出することが可能になる。
Further, the container is housed so as to be fixed at a predetermined position inside the pipe member, the pipe member is arranged in the liquid so that the liquid does not enter inside, and the magnetic field changing means floats with respect to the liquid. In addition, by providing the pipe member so as to be movable along the outer peripheral surface of the pipe member, it is possible to reliably and accurately detect the liquid level.

また、容器の底面が、光反射手段を兼用し、光源と光
センサとは容器の略上方に配置される構造を採用するこ
とにより、液面検出装置の小型化を図ることが可能にな
る。また、容器の壁部のすくなくとも一部が、光反射手
段を兼用し、壁部のすくなくとも一部に対向する位置に
光源と光センサとが配置される構造を採用することも可
能となり、使用状況に応じて最適な構造を容易に実現す
ることが可能になる。
In addition, by adopting a structure in which the bottom surface of the container also serves as the light reflecting means and the light source and the optical sensor are arranged substantially above the container, the liquid level detecting device can be reduced in size. In addition, it is also possible to adopt a structure in which at least a part of the wall of the container also serves as a light reflecting means, and a light source and an optical sensor are arranged at a position facing at least a part of the wall. It is possible to easily realize an optimum structure according to the above.

また、この発明にかかる液面検出装置の他の局面によ
れば、磁性流体の表面における光の反射を利用する形式
のものにおいて、液面の上下動に伴って磁界発生手段が
移動するように磁界発生手段を支持することにより、記
磁性流体の前記受光面が互いに異なる第1の位置または
第2の位置のいずれかをとるように制御される。受光面
が第1の位置をとるとき、受光面からの反射光は光セン
サによって受けられ、他方、受光面が第2の位置をとる
とき、受光面からの反射光を光センサに向かう光路から
外れる状態になる。したがって、受光面を第1の位置と
第2の位置との間で変化させることにより、光センサか
らの出力レベルを変化させることができる。その結果、
この液面検出装置においては、このような光センサの出
力レベルの変化を取り出すことにより、スイッチング動
作を達成し、液面の高さを検出することが可能になる。
According to another aspect of the liquid level detection device according to the present invention, in a type utilizing reflection of light on the surface of a magnetic fluid, the magnetic field generating means moves as the liquid level moves up and down. By supporting the magnetic field generating means, the light receiving surface of the magnetic fluid is controlled so as to take either the first position or the second position different from each other. When the light receiving surface is in the first position, the reflected light from the light receiving surface is received by the optical sensor, while when the light receiving surface is in the second position, the reflected light from the light receiving surface is transmitted from the optical path toward the optical sensor. It comes off. Therefore, by changing the light receiving surface between the first position and the second position, the output level from the optical sensor can be changed. as a result,
In this liquid level detection device, a switching operation can be achieved by detecting such a change in the output level of the optical sensor, and the liquid level can be detected.

また、容器の底面の形状を凹状にすることで、磁性流
体の必要量を少なくすることが可能になる。また、磁界
発生手段が発する磁界よりも弱い磁界を発する他の磁界
発生手段が外部に存在した場合においても、容器の底面
が平坦なものと比較した場合、誤動作を未然に防止する
ことが可能になる。さらに、光源と光センサとは容器の
略上方に配置される構造を採用することにより、液面検
出装置の小型化を図ることが可能になる。
Further, by making the shape of the bottom surface of the container concave, the required amount of the magnetic fluid can be reduced. In addition, even when another magnetic field generating means that emits a magnetic field weaker than the magnetic field generating means is present outside, malfunction can be prevented beforehand when compared with a case where the bottom surface of the container is flat. Become. Furthermore, by adopting a structure in which the light source and the optical sensor are disposed substantially above the container, it is possible to reduce the size of the liquid level detection device.

[発明の効果] このように、この発明にかかる液面検出装置によれ
ば、電気を必ずしも使わず、また複雑な機械的動作伝達
機構を使わずに、外部から与えられる磁界を変化させる
ことによって、光路を開閉することができる。したがっ
て、機械的構成が複雑になることがなく、また、機械的
動作機構において生じ得る故障に遭遇することもない。
また、このような液面検出装置が用いられ得る環境に対
しては、ほとんど制限がない。
[Effects of the Invention] As described above, according to the liquid level detection device of the present invention, by changing the externally applied magnetic field without necessarily using electricity and without using a complicated mechanical operation transmission mechanism. , The optical path can be opened and closed. Therefore, the mechanical configuration is not complicated, and there is no possibility of failure occurring in the mechanical operation mechanism.
There are almost no restrictions on the environment in which such a liquid level detection device can be used.

さらに、この発明にかかる液面検出装置によれば、長
期にわたって故障なしに作動させることができる。ま
た、温度および湿度条件や埃等に左右されることなく、
所望の動作を達成することができる。また、電気接点を
用いないので、防爆型の液面検出装置として、有利に用
いることができる。
Further, according to the liquid level detecting device of the present invention, the device can be operated without any trouble for a long period of time. In addition, without being affected by temperature and humidity conditions, dust, etc.
A desired operation can be achieved. In addition, since no electric contact is used, it can be advantageously used as an explosion-proof liquid level detection device.

[実施例] 第1図および第2図には、この発明の第1の実施例が
示されている。
[Embodiment] FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention.

これらの図面に示したスイッチング装置1は、密閉さ
れた容器2を備え、容器2内には、磁性流体3が封入さ
れる。
The switching device 1 shown in these drawings includes a closed container 2, and a magnetic fluid 3 is sealed in the container 2.

磁性流体3は、強磁性コロイド粒子、溶媒および界面
活性剤からなるもので、強磁性コロイド粒子としては、
たとえばマグネタイト等の粒子が用いられ、この粒子を
分散させる溶媒としては、たとえば、水、ケロシン等が
用いられる。なお、用いられ得る磁性流体としては、武
富・近角著「磁性流体−基礎と応用−」日刊工業新聞
社,昭和63年5月23日,第6頁〜第7頁にいくつかの例
が示されている。このような磁性流体3は、大体におい
て、黒ないし茶色を呈し、光学的に見たとき、光を遮断
する性質を有している。
The magnetic fluid 3 is composed of ferromagnetic colloid particles, a solvent and a surfactant.
For example, particles such as magnetite are used, and as a solvent in which the particles are dispersed, for example, water, kerosene, or the like is used. Some examples of magnetic fluids that can be used are shown in Taketomi and Chikaku, "Magnetic Fluids: Basics and Applications," Nikkan Kogyo Shimbun, May 23, 1988, pp. 6-7. Have been. Such a magnetic fluid 3 generally exhibits a black or brown color and has a property of blocking light when viewed optically.

容器2は、その少なくとも内面、特に磁性流体3と接
する面を、磁性流体3に対して濡れ性の低い材料で構成
することが好ましい。磁性流体3の容器2内での移動を
迅速に完了させるためである。その目的のため、容器2
は、たとえば、PTFE(四フッ化エチレン樹脂)、FEP
(四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂)
のようなフッ素樹脂、またはポリプロピレン、ポリエチ
レンのようなポリオレフィン系樹脂、等が有利に用いら
れる。なお、実用性を考慮したとき、磁性流体3とし
て、水を溶媒としたものを用いるとともに、容器2とし
て、FEPからなるものを用いることが好ましい。
It is preferable that at least the inner surface of the container 2, particularly the surface in contact with the magnetic fluid 3, is made of a material having low wettability to the magnetic fluid 3. This is for completing the movement of the magnetic fluid 3 in the container 2 quickly. Container 2 for that purpose
Is, for example, PTFE (tetrafluoroethylene resin), FEP
(Ethylene tetrafluoride-propylene hexafluoride copolymer resin)
Fluororesins, or polyolefin resins such as polypropylene and polyethylene are advantageously used. In consideration of practicality, it is preferable to use a magnetic fluid 3 using water as a solvent, and to use the container 2 made of FEP.

この実施例では、容器2の少なくとも上面壁4が透明
とされる。また、容器2の内側の底面5に反射面が形成
される。さらに、底面5は、磁性流体3の必要量をでき
るだけ少なくするため、凹状とされることが好ましい。
In this embodiment, at least the top wall 4 of the container 2 is transparent. In addition, a reflection surface is formed on the bottom surface 5 inside the container 2. Further, it is preferable that the bottom surface 5 be concave in order to minimize the required amount of the magnetic fluid 3.

容器2の外方、たとえば上方には、光源6が配置さ
れ、光源6から発せられた光は、光ファイバ7を通っ
て、透明な上面壁4を介して、容器2内に入射される。
第2図に示すように、底面5上に磁性流体3が存在しな
いときは、この入射光は、底面5で反射され、再び透明
な上面壁4を通過して、別の光ファイバ8によって受け
られる。このようにして、第1図および第2図において
矢印で示すような光路9が形成され、この光路9の終端
に光センサ10が配置される。
A light source 6 is arranged outside the container 2, for example, above, and light emitted from the light source 6 passes through the optical fiber 7 and enters the container 2 via the transparent top wall 4.
As shown in FIG. 2, when the magnetic fluid 3 does not exist on the bottom surface 5, this incident light is reflected by the bottom surface 5, passes through the transparent top wall 4 again, and is received by another optical fiber 8. Can be Thus, an optical path 9 is formed as shown by an arrow in FIGS. 1 and 2, and an optical sensor 10 is disposed at the end of the optical path 9.

なお、光源6から与えられる光としては、可視光線の
他、赤外線、レーザ光線、等であってもよい。
The light provided from the light source 6 may be infrared light, laser light, or the like, in addition to visible light.

容器2の側方において、たとえば矢印11で示すように
上下方向に移動可能な磁石、より特定的には永久磁石12
が配置される。磁石12は、第1図および第2図において
“N"および“S"で示すように磁化れている。この磁化の
方向は逆であってもよい。さらに、括弧内に示すように
磁化されていてもよい。
On the side of the container 2, for example, a magnet movable in the vertical direction as indicated by an arrow 11, more specifically a permanent magnet 12
Is arranged. The magnet 12 is magnetized as shown by "N" and "S" in FIGS. The direction of this magnetization may be reversed. Further, it may be magnetized as shown in parentheses.

磁石12は、磁性流体3に対して磁気的に影響を及ぼす
磁界を発生するための磁界発生手段として機能する。ま
た、容器2は、磁性流体3が、第1図に示した第1の位
置と第2図に示した第2の位置との間で移動することを
許容する。第1の位置は、光路9上にあり、第2の位置
は、光路9から外れている。磁石12を矢印11で示す方向
に移動させる手段は、磁界発生手段としての磁石12が磁
性流体3に及ぼす磁界を変化させ、それによって磁性流
体3が第1の位置または第2の位置のいずれかをとるよ
うに強制する磁界変化手段を構成する。
The magnet 12 functions as a magnetic field generating means for generating a magnetic field that magnetically affects the magnetic fluid 3. The container 2 also allows the magnetic fluid 3 to move between the first position shown in FIG. 1 and the second position shown in FIG. The first position is on the light path 9 and the second position is off the light path 9. The means for moving the magnet 12 in the direction indicated by the arrow 11 changes the magnetic field exerted on the magnetic fluid 3 by the magnet 12 as the magnetic field generating means, so that the magnetic fluid 3 is moved to either the first position or the second position. The magnetic field changing means for forcing to take the following is constituted.

第1図に示すように、磁石12が容器2から比較的離れ
た位置にあるときには、磁性流体3は、自然の重力によ
り、底面5上、すなわち光路9上の第1の位置にある。
したがって、光路9は、光を遮断する性質を持つ磁性流
体3によって閉じられる。したがって、光源6からの光
は、光センサ10には実質的に届かず、光センサ10の出力
レベルは相対的に低い状態である。なお、磁性流体3の
表面は、多少とも光を反射する性質を有するものである
が、その反射量は、底面5における反射量に比べると、
わずかにすぎない。
As shown in FIG. 1, when the magnet 12 is at a position relatively distant from the container 2, the magnetic fluid 3 is at the first position on the bottom surface 5, that is, on the optical path 9, due to natural gravity.
Therefore, the optical path 9 is closed by the magnetic fluid 3 having a property of blocking light. Therefore, the light from the light source 6 does not substantially reach the optical sensor 10, and the output level of the optical sensor 10 is relatively low. Although the surface of the magnetic fluid 3 has a property of reflecting light to some extent, the amount of reflection is smaller than the amount of reflection at the bottom surface 5.
Only a little.

他方、第2図に示すように、磁石12が、容器2に接近
したとき、磁石12から与えられる磁界により、磁性流体
3は、容器2の側面13上に引き寄せられる。したがっ
て、光路9は開かれ、光源6から光ファイバ7を介して
与えられた光は、底面5上において反射し、次いで、も
う1の光ファイバ8を介して、光センサ10にまで届く。
そのため、光センサ10の出力レベルが相対的に高められ
る。
On the other hand, as shown in FIG. 2, when the magnet 12 approaches the container 2, the magnetic fluid 3 is attracted onto the side surface 13 of the container 2 by the magnetic field given by the magnet 12. Accordingly, the optical path 9 is opened, and the light provided from the light source 6 via the optical fiber 7 is reflected on the bottom surface 5 and then reaches the optical sensor 10 via the other optical fiber 8.
Therefore, the output level of the optical sensor 10 is relatively increased.

このようにして、磁石12の矢印11方向への移動によ
り、光センサ10から得られる出力レベルが変化され、こ
の出力レベルの変化をもって当該スイッチング装置1は
スイッチング動作を達成することができる。
Thus, the output level obtained from the optical sensor 10 is changed by the movement of the magnet 12 in the direction of the arrow 11, and the switching device 1 can achieve the switching operation with the change in the output level.

スイッチング装置1は、磁石12を人為的に動作させ、
このような人為的な動作によって特定の信号をオンおよ
びオフ制御するためのスイッチとして用いることも、ま
た、磁石12を何らかの物体に連動させて動作させ、その
ような物体が所定の位置にあることを検知して特定の信
号を出力する、検出装置として用いられるスイッチにも
適用することができる。
The switching device 1 operates the magnet 12 artificially,
It can also be used as a switch for controlling on and off of a specific signal by such an artificial operation, and it is also possible to operate the magnet 12 in conjunction with some object so that such an object is at a predetermined position. The present invention can be applied to a switch used as a detection device that detects a signal and outputs a specific signal.

第3図および第4図には、スイッチング装置1の適用
例が示されている。この適用例において、スイッチング
装置1は、液面検出装置として用いられている。
3 and 4 show an application example of the switching device 1. FIG. In this application example, the switching device 1 is used as a liquid level detection device.

下端(図示せず)が閉じられたパイプ14内の所定の高
さ位置には、前述した磁性流体3を封入した容器2が固
定される。パイプ14内には、前述した光路9の一部を構
成していた光ファイバ7および8が導入される。
The container 2 in which the magnetic fluid 3 described above is sealed is fixed at a predetermined height position in the pipe 14 whose lower end (not shown) is closed. Into the pipe 14, optical fibers 7 and 8, which constitute a part of the optical path 9, are introduced.

他方、パイプ14によって上下方向に移動可能なように
案内されるフロート15が、パイプ14の外周を取囲むよう
に配置される。フロート15は、液面(図示せず)上に浮
き、液面の上下動に伴なって上下動するものである。前
述した磁石12は、フロート15に固定される。
On the other hand, a float 15 guided by the pipe 14 so as to be movable in the vertical direction is arranged to surround the outer periphery of the pipe 14. The float 15 floats on a liquid surface (not shown) and moves up and down with the liquid surface moving up and down. The magnet 12 described above is fixed to the float 15.

第3図に示すように、フロート15が比較的下方の位置
にあるとき、すなわち、液面が所定の高さにまで届いて
いないとき、磁石12は、磁性流体3から比較的離れた位
置にあり、前述した第1図に対応する状態を与えてい
る。したがって、光ファイバ7から導入された光は、磁
性流体3によって遮断され、光ファイバ8には届かな
い。
As shown in FIG. 3, when the float 15 is at a relatively lower position, that is, when the liquid level does not reach the predetermined height, the magnet 12 is moved to a position relatively far from the magnetic fluid 3. Yes, giving a state corresponding to FIG. 1 described above. Therefore, the light introduced from the optical fiber 7 is blocked by the magnetic fluid 3 and does not reach the optical fiber 8.

他方、第4図に示すように、フロート15が比較的上方
の位置にもたらされたとき、すなわち液面が所定の高さ
にまで届いたとき、磁石12は、磁性流体3に接近した位
置をとる。この状態は、前述した第2図に示した状態に
相当し、光ファイバ7から与えられた光は、容器2の底
面5で反射され、光ファイバ8に達する。したがって、
光センサ10(第2図)から、相対的に高いレベルの出力
が得られ、この出力をもって、液面が所定の高さにまで
達したことを検出することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 4, when the float 15 is brought to a relatively high position, that is, when the liquid level reaches a predetermined height, the magnet 12 is moved to a position close to the magnetic fluid 3. Take. This state corresponds to the state shown in FIG. 2 described above, and the light provided from the optical fiber 7 is reflected by the bottom surface 5 of the container 2 and reaches the optical fiber 8. Therefore,
A relatively high level output is obtained from the optical sensor 10 (FIG. 2), and with this output, it can be detected that the liquid level has reached a predetermined height.

なお、この発明に係る光制御装置は、上述した適用例
において、光センサ10を用いず、光ファイバ8の終端
を、直接、目視することにより、液面を把握するように
した検出装置などとしても用いることができる。
In addition, the light control device according to the present invention, in the above-described application example, does not use the optical sensor 10 and directly detects the end of the optical fiber 8 by visual observation, so as to detect the liquid level. Can also be used.

第1図および第2図に示した第1の実施例を、次のよ
うに変形することも可能である。すなわち、第2図にお
いて、想像線で示すように、反射板16を容器2の下方に
配置することである。この変形例の場合、容器2は、そ
の上面壁4だけでなく、底面壁17も透明とされ、第1の
実施例では底面5において反射されていた光は、反射板
16において反射されることになる。なお、この変形例の
場合、入射光を与える光ファイバ7および反射光を受け
る光ファイバ8の各角度は、それぞれ、反射板16を通る
光路を与えるように、変更されなければならないことは
もちろんである。
The first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 can be modified as follows. That is, as shown by the imaginary line in FIG. 2, the reflection plate 16 is disposed below the container 2. In this modification, not only the top wall 4 but also the bottom wall 17 of the container 2 are made transparent, and the light reflected on the bottom surface 5 in the first embodiment is changed to a reflecting plate.
At 16 will be reflected. In the case of this modification, the angles of the optical fiber 7 for providing the incident light and the optical fiber 8 for receiving the reflected light must be changed so as to provide an optical path passing through the reflecting plate 16, respectively. is there.

第5図には、この発明の第2の実施例が示されてい
る。
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.

第5図に示した実施例は、前述の第1の実施例と比較
して、永久磁石12の代わりに、電磁石18を用いたことが
特徴である。なお、この電磁石18によって与えられる磁
界すなわち磁化の方向も、第5図に示すように、任意に
選ぶことができる。
The embodiment shown in FIG. 5 is characterized in that an electromagnet 18 is used instead of the permanent magnet 12 as compared with the first embodiment. The direction of the magnetic field, that is, the direction of magnetization provided by the electromagnet 18 can be arbitrarily selected as shown in FIG.

第5図に示した第2の実施例は、その他の点におい
て、第1の実施例と実質的に共通している。したがっ
て、対応する部分には、同様の参照番号を付すことによ
って、重複する説明は省略する。
The second embodiment shown in FIG. 5 is substantially the same as the first embodiment in other points. Therefore, the corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

電磁石18は、容器2の側方に固定的に設けられても、
第1の実施例における磁石12と同様、上下方向に移動可
能に設けられてもよい。電磁石18が固定的に設けられる
場合、磁界発生手段としての電磁石18が磁性流体3に及
ぼす磁界を変化させる磁界変化手段は、電磁石18に与え
る電流をオン・オフ制御するスイッチ等の手段によって
実現される。
Even if the electromagnet 18 is fixedly provided on the side of the container 2,
Like the magnet 12 in the first embodiment, it may be provided so as to be movable in the vertical direction. When the electromagnet 18 is fixedly provided, the magnetic field changing means for changing the magnetic field exerted on the magnetic fluid 3 by the electromagnet 18 as the magnetic field generating means is realized by means such as a switch for controlling on / off of a current applied to the electromagnet 18. You.

第6図には、この発明の第3の実施例が示されてい
る。
FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention.

第6図に示した第3の実施例は、第1の実施例におい
て光路9の一部を構成していた2つの光ファイバ7およ
び8に代えて、1つの共通の光ファイバ19を用いたこと
が特徴である。したがって、光ファイバ19は、入射光と
反射光との双方を通過させる。その他の構成は、第1の
実施例と実質的に同様であるので、相当の部分には同様
の参照番号を付すことによって、重複する説明は省略す
る。
In the third embodiment shown in FIG. 6, one common optical fiber 19 is used in place of the two optical fibers 7 and 8 constituting a part of the optical path 9 in the first embodiment. It is characteristic. Therefore, the optical fiber 19 transmits both the incident light and the reflected light. The other configuration is substantially the same as that of the first embodiment. Therefore, the corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

第7図および第8図には、この発明の第4の実施例が
示されている。
FIGS. 7 and 8 show a fourth embodiment of the present invention.

この第4の実施例では、第1の実施例における容器2
と同様の形状を有する容器2aが用いられるが、その少な
くとも一方の側面壁20が透明とされ、これと対向する側
面壁21の内側面22が反射面とされる。
In the fourth embodiment, the container 2 in the first embodiment is used.
A container 2a having the same shape as that described above is used, but at least one of the side walls 20 is made transparent, and an inner side surface 22 of the side wall 21 opposed to the side wall 20 is made a reflection surface.

この実施例においては、矢印で示すように、光路9a
は、相対的に横方向に向くように形成される。すなわ
ち、入射光を通過させる光ファイバ7aおよび反射光を通
過させる光ファイバ8aの各端部は、共に側面壁20の外側
方から側面壁20に向かって相対的に横方向に延びるよう
に方向付けされる。
In this embodiment, as indicated by the arrow, the light path 9a
Are formed so as to be relatively laterally oriented. That is, both ends of the optical fiber 7a for transmitting the incident light and the optical fiber 8a for transmitting the reflected light are oriented so as to relatively extend laterally from the outside of the side wall 20 toward the side wall 20. Is done.

第7図に示すように、磁石12a(第8図)が容器2aの
近くに存在しないとき、磁性流体3aは、底面5a上に位置
する。このとき、磁性流体3aは、光路9aを遮断せず、光
ファイバ7aを通って入射した光は、内側面22で反射し
て、もう一方の光ファイバ8aによって図示しない光セン
サまで導かれる。
As shown in FIG. 7, when the magnet 12a (FIG. 8) is not present near the container 2a, the magnetic fluid 3a is located on the bottom surface 5a. At this time, the magnetic fluid 3a does not block the optical path 9a, and light incident through the optical fiber 7a is reflected by the inner side surface 22 and guided to the optical sensor (not shown) by the other optical fiber 8a.

他方、第8図に示すように、磁石12aが、容器2aの側
面壁21に近づいたとき、磁性流体3aは、内側面22上に移
動する。したがって、光ファイバ7aを通って入射した光
は、磁性流体3aによって遮断され、もう一方の光ファイ
バ8aには届かない。
On the other hand, as shown in FIG. 8, when the magnet 12a approaches the side wall 21 of the container 2a, the magnetic fluid 3a moves onto the inner side surface 22. Therefore, light incident through the optical fiber 7a is blocked by the magnetic fluid 3a and does not reach the other optical fiber 8a.

上述した第4の実施例においては、第8図に示した磁
性流体3aの位置が、光路9a上の第1の位置に相当し、他
方、第7図に示した磁性流体3aの位置が、光路9aから外
れた第2の位置に相当する。
In the above-described fourth embodiment, the position of the magnetic fluid 3a shown in FIG. 8 corresponds to the first position on the optical path 9a, while the position of the magnetic fluid 3a shown in FIG. This corresponds to a second position deviated from the optical path 9a.

第9図及び第10図には、この発明の第5の実施例が示
され、また、第11図には、この発明の第6の実施例が示
されている。これら第5および第6の実施例は、前述し
た第1ないし第4の実施例とは異なり、光路上に光反射
手段が設けられていない。
FIGS. 9 and 10 show a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 11 shows a sixth embodiment of the present invention. The fifth and sixth embodiments are different from the first to fourth embodiments in that no light reflecting means is provided on the optical path.

第9図および第10図に示した第5の実施例では、前述
した第1の実施例等において用いられた容器2と同様の
形状の容器2bが用いられる。この容器2bは、少なくとも
上面壁23および底面壁24において透明とされる。容器2b
内には、磁性流体3bが封入される。
In the fifth embodiment shown in FIGS. 9 and 10, a container 2b having the same shape as the container 2 used in the above-described first embodiment and the like is used. The container 2b is transparent at least on the top wall 23 and the bottom wall 24. Container 2b
Inside, a magnetic fluid 3b is sealed.

この実施例においては、光ファイバ25および26の方向
および位置から明らかなように、容器2bを上下方向に貫
通する光路27が矢印で示すように形成される。一方の光
ファイバ25は、入射光を通すものであり、他方の光ファ
イバ26は、容器2bを通過した透過光を通すものである。
In this embodiment, as is apparent from the directions and positions of the optical fibers 25 and 26, an optical path 27 penetrating the container 2b in the up-down direction is formed as shown by an arrow. One optical fiber 25 transmits incident light, and the other optical fiber 26 transmits light transmitted through the container 2b.

たとえば永久磁石からなる磁石28が、前述した第1の
実施例における磁石12と同様、矢印29で示すように上下
方向に移動可能に設けられる。
For example, a magnet 28 made of a permanent magnet is provided so as to be vertically movable as indicated by an arrow 29, similarly to the magnet 12 in the first embodiment described above.

第9図に示すように、磁石28が容器2bから比較的離れ
た位置にあるとき、磁性流体3bは、底面壁24上に位置す
る。すなわち、磁性流体3bは、光路27上の第1の位置に
位置している。したがって、光路27は、磁性流体3bによ
って遮断され、光ファイバ26には、入射光が届かない。
As shown in FIG. 9, when the magnet 28 is at a position relatively far from the container 2b, the magnetic fluid 3b is located on the bottom wall 24. That is, the magnetic fluid 3b is located at the first position on the optical path 27. Therefore, the optical path 27 is blocked by the magnetic fluid 3b, and the incident light does not reach the optical fiber 26.

他方、第10図に示すように、磁石28が、容器2bの側方
に移動されたとき、この磁石28が与える磁界によって、
磁性流体3bは、容器2bの側面30上に移動される。すなわ
ち、磁性流体3bは、光路27から外れた第2の位置に位置
される。したがって、光路27は開かれ、光ファイバ25を
通って与えられた入射光は、容器2bを通過して、その透
過光がもう一方の光ファイバ26に届く。透過光は、光フ
ァイバ26を介して、図示しない光センサに与えられる。
On the other hand, as shown in FIG. 10, when the magnet 28 is moved to the side of the container 2b,
The magnetic fluid 3b is moved onto the side surface 30 of the container 2b. That is, the magnetic fluid 3b is located at the second position off the optical path 27. Accordingly, the optical path 27 is opened, and the incident light provided through the optical fiber 25 passes through the container 2b, and the transmitted light reaches the other optical fiber 26. The transmitted light is provided to an optical sensor (not shown) via the optical fiber 26.

第11図に示した第6の実施例では、第1の実施例等に
おいて用いた容器2と同様の形状を持つ容器2cが用いら
れる。容器2cは、少なくとも相対向する2つの側面壁31
および32において透明とされる。一方の側面壁31上に
は、入射光を与える光ファイバ25aが導入され、他方の
側面壁32上からは、透過光を受けるための光ファイバ26
aが導出される。
In the sixth embodiment shown in FIG. 11, a container 2c having the same shape as the container 2 used in the first embodiment and the like is used. The container 2c has at least two opposing side walls 31
And 32 are transparent. An optical fiber 25a for providing incident light is introduced on one side wall 31 and an optical fiber 26 for receiving transmitted light from the other side wall 32.
a is derived.

第11図に示す状態は、磁石28aが、容器2cの側方に位
置していて、磁性流体3cが両側面壁31および32上に位置
している状態である。したがって、磁性流体3cは、矢印
で示した光路27aを遮断している。図示を省略するが、
磁石28aが容器2cから離れたときには、磁性流体3cは、
底面33上に位置し、光路27aを開く。したがって、透過
光が光ファイバ26aによって受けられる。
The state shown in FIG. 11 is a state where the magnet 28a is located on the side of the container 2c and the magnetic fluid 3c is located on both side walls 31 and 32. Therefore, the magnetic fluid 3c blocks the optical path 27a indicated by the arrow. Although illustration is omitted,
When the magnet 28a separates from the container 2c, the magnetic fluid 3c
It is located on the bottom surface 33 and opens the optical path 27a. Therefore, the transmitted light is received by the optical fiber 26a.

第12図および第13図には、この発明の第7の実施例が
示されている。
FIGS. 12 and 13 show a seventh embodiment of the present invention.

この第7の実施例は、磁性流体3dを封入する容器2dの
形状に特徴を有するもので、このような容器2dは、第1
図および第2図に示した第1の実施例、第5図に示した
第2の実施例、第6図に示した第3の実施例、第9図お
よび第10図に示した第5の実施例において用いた容器に
代えて用いることができる。
The seventh embodiment is characterized by the shape of the container 2d for enclosing the magnetic fluid 3d.
The first embodiment shown in FIG. 2 and FIG. 2, the second embodiment shown in FIG. 5, the third embodiment shown in FIG. 6, the fifth embodiment shown in FIG. 9 and FIG. Can be used in place of the container used in the embodiment.

容器2dは、少なくとも光路を与える部分において透明
な材料からなる密閉された構造を有する。そして、この
容器2dに対しては、たとえば第2図に示した光路9また
は第10図に示した光路27が与えられるが、容器2dの、こ
のような光路上に位置するすべての壁部は、磁性流体3d
が第1の位置をとるとき(第12図)、この磁性流体3dに
接触するようにされる。そのため、容器2dの上面壁34に
は、下方へ突出する内面35が形成される。
The container 2d has a closed structure made of a transparent material at least in a portion providing an optical path. Then, for example, the optical path 9 shown in FIG. 2 or the optical path 27 shown in FIG. 10 is given to the container 2d, but all the walls of the container 2d located on such an optical path are , Magnetic fluid 3d
Is brought into contact with this magnetic fluid 3d when it takes the first position (FIG. 12). Therefore, an inner surface 35 protruding downward is formed on the upper surface wall 34 of the container 2d.

この第7の実施例は、次のような利点をもたらすもの
である。すなわち、磁性流体がその溶媒として水等を用
いる場合において、容器が密封されていると、外部の温
度変化等により、容器の内面に水の蒸気が結露し、透明
な容器を曇らせてしまうことがある。この場合、光学的
に悪影響を及ぼすことは想像に難くない。しかしなが
ら、第12図に示すように、光路上に位置するすべての壁
部に磁性流体3dが接触するように構成しておけば、少な
くとも光路上に位置する壁部では、結露を招かない。し
たがって、外部の磁界の変化により、第13図に示すよう
に、磁性流体3dが第2の位置に移動したとき、必ず、光
路上に位置するすべての壁部を透明な状態に保つことが
できる。
The seventh embodiment has the following advantages. That is, when the magnetic fluid uses water or the like as its solvent, if the container is sealed, water vapor condenses on the inner surface of the container due to an external temperature change or the like, which may fog the transparent container. is there. In this case, it is not hard to imagine adversely affecting the optical. However, as shown in FIG. 12, if the magnetic fluid 3d is configured to be in contact with all the walls located on the optical path, dew does not occur at least on the walls located on the optical path. Therefore, when the magnetic fluid 3d moves to the second position due to a change in the external magnetic field, as shown in FIG. 13, all the walls located on the optical path can be kept in a transparent state. .

第14図および第15図には、この発明の第8の実施例が
示されている。
FIG. 14 and FIG. 15 show an eighth embodiment of the present invention.

この第8の実施例は、容器36内に封入された磁性流体
37の表面38を光の受光面、言い換えると反射面として利
用しようとするものである。より詳細には、容器36は、
少なくともその上面壁39が透明とされる。容器36の上方
には、光源40および光センサ41を備える光電素子42が配
置される。たとえば永久磁石からなる磁石43は、矢印44
で示すように、たとえば上下方向に移動可能に設けられ
る。
In the eighth embodiment, a magnetic fluid sealed in a container 36 is used.
The surface 38 of 37 is intended to be used as a light receiving surface, in other words, a reflecting surface. More specifically, the container 36
At least the upper surface wall 39 is transparent. Above the container 36, a photoelectric element 42 including a light source 40 and an optical sensor 41 is arranged. For example, a magnet 43 made of a permanent magnet
As shown by, they are provided, for example, to be movable in the vertical direction.

第14図に示すように、磁石43が容器36から離れた位置
にあるときには、磁性流体37に対しては、磁気的な影響
を実質的に与えず、磁性流体37の表面38は、平面を形成
している。この状態において、光源40から与えられた入
射光45は、表面38において反射され、その反射光46は、
光センサ40に達する。
As shown in FIG. 14, when the magnet 43 is at a position away from the container 36, the magnetic fluid 37 has substantially no magnetic influence, and the surface 38 of the magnetic fluid 37 has a flat surface. Has formed. In this state, the incident light 45 provided from the light source 40 is reflected on the surface 38, and the reflected light 46 is
The light sensor 40 is reached.

他方、第15図に示すように、磁石43が容器36に接近し
たとき、磁石43が与える磁界によって、磁性流体37は、
その表面38の中央部を陥没させるように強制される。し
たがって、表面38において反射した反射光46は、光セン
サ41からずれた位置を通り、光センサ41によって受光さ
れない。
On the other hand, as shown in FIG. 15, when the magnet 43 approaches the container 36, the magnetic fluid 37 gives
The central portion of its surface 38 is forced to sink. Therefore, the reflected light 46 reflected on the surface 38 passes through a position shifted from the optical sensor 41 and is not received by the optical sensor 41.

このようにして、光センサ41の出力レベルを変化させ
ることができ、これによってスイッチング動作を行なう
スイッチング装置を実現することができる。
In this manner, the output level of the optical sensor 41 can be changed, thereby realizing a switching device that performs a switching operation.

以上、この発明を、図示した種々の実施例に関連して
説明したが、この発明の範囲内において、その他、種々
の変形例が可能である。
As described above, the present invention has been described with reference to various illustrated embodiments, but various other modifications are possible within the scope of the present invention.

たとえば、第5図に示した第2の実施例において電磁
石18を開示したが、このような電磁石は、他の実施例で
用いた磁石に代えて用いることができる。
For example, although the electromagnet 18 is disclosed in the second embodiment shown in FIG. 5, such an electromagnet can be used in place of the magnet used in other embodiments.

また、磁性流体に含まれる溶媒が揮発性である場合に
は、これを封入する容器は、密閉構造であることが好ま
しいが、このような溶媒が揮発性でない場合や低い揮発
性しか有しない場合には、容器は開放された構造のもの
であってもよい。
Further, when the solvent contained in the magnetic fluid is volatile, it is preferable that the container for enclosing the solvent has a sealed structure, but when such a solvent is not volatile or has only low volatility. Alternatively, the container may be of an open construction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図および第2図は、この発明の第1の実施例を示す
図であり、それぞれ互いに異なる動作状態が示されてい
る。 第3図および第4図は、第1の実施例を液面検出装置と
して用いた場合を図解する断面図であり、それぞれ互い
に異なる動作状態を示している。 第5図は、この発明の第2の実施例を示す図である。 第6図は、この発明の第3の実施例を示す図である。 第7図および第8図は、この発明の第4の実施例を示す
図であり、それぞれ互いに異なる動作状態を示してい
る。 第9図および第10図は、この発明の第5の実施例を示す
図であり、それぞれ互いに異なる動作状態を示してい
る。 第11図は、この発明の第6の実施例を示す図である。 第12図および第13図は、この発明の第7の実施例を示す
図であり、それぞれ互いに異なる動作状態を示してい
る。 第14図および第15図は、この発明の第8の実施例を示す
図であり、それぞれ互いに異なる動作状態を示してい
る。 図において、1はスイッチング装置、2,2a,2b,2c,2d,36
は容器、3,3a,3b,3c,3d,37は磁性流体、6,40は光源、9,
9a,27,27aは光路、10,41は光センサ、12,12a,28,28a,43
は磁石(磁界発生手段)、11,29,44は磁石の移動方向を
示す矢印(磁界変化手段)、18は電磁石(磁界発生手段
および磁界変化手段)である。
FIG. 1 and FIG. 2 are views showing a first embodiment of the present invention, in which different operation states are shown. FIG. 3 and FIG. 4 are cross-sectional views illustrating a case where the first embodiment is used as a liquid level detecting device, and show different operation states from each other. FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment of the present invention. 7 and 8 are views showing a fourth embodiment of the present invention, and show different operation states from each other. FIG. 9 and FIG. 10 are views showing a fifth embodiment of the present invention, and show different operation states from each other. FIG. 11 is a view showing a sixth embodiment of the present invention. FIG. 12 and FIG. 13 are views showing a seventh embodiment of the present invention, and show different operation states from each other. FIG. 14 and FIG. 15 are views showing an eighth embodiment of the present invention, and show different operation states from each other. In the figure, 1 is a switching device, 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 36
Is a container, 3, 3a, 3b, 3c, 3d, 37 is a magnetic fluid, 6, 40 is a light source, 9,
9a, 27, 27a are optical paths, 10, 41 are optical sensors, 12, 12a, 28, 28a, 43
Is a magnet (magnetic field generating means), 11, 29, and 44 are arrows (magnetic field changing means) indicating the moving direction of the magnet, and 18 is an electromagnet (magnetic field generating means and magnetic field changing means).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 26/02 G01F 23/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G02B 26/02 G01F 23/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】液体の液面の高さを検出するための液面検
出装置であって、 光を発する光源と、 光を遮断する性質を持つ磁性流体と、 前記磁性流体が光路上の第1の位置と前記光路から外れ
た第2の位置との間で移動可能なように、前記磁性流体
を受け入れる底面が凹状の容器と、 前記磁性流体に対して磁気的に影響を及ぼす磁界を発生
するための磁界発生手段と、 前記液面の上下動に伴って前記磁界発生手段が移動する
ように前記磁界発生手段を支持することにより、前記磁
性流体が前記第1の位置または前記第2の位置のいずれ
かをとるように強制する磁界変化手段と、 前記光路上に配置される光反射手段と、 前記光路の終端に配置される光センサと、 を備え、 前記容器は、少なくとも前記光路を与える部分において
透明な材料からなる密封された構造を有し、前記容器
の、前記光路上に位置するすべての壁部は、前記磁性流
体が前記第1の位置をとるとき、前記磁性流体に接触す
るようにされる、液面検出装置。
1. A liquid level detecting device for detecting the level of a liquid surface of a liquid, comprising: a light source that emits light; a magnetic fluid having a property of blocking light; A container having a concave bottom surface for receiving the magnetic fluid so as to be movable between a position 1 and a second position deviated from the optical path; and generating a magnetic field magnetically affecting the magnetic fluid. Magnetic field generating means for supporting the magnetic field generating means so that the magnetic field generating means moves with the vertical movement of the liquid surface, so that the magnetic fluid is in the first position or the second position. A magnetic field changing unit for forcing to take any one of the positions, a light reflecting unit disposed on the optical path, and an optical sensor disposed at an end of the optical path, wherein the container has at least the optical path. From transparent material in the part to give Wherein all walls of the container located on the optical path are adapted to contact the magnetic fluid when the magnetic fluid assumes the first position. Surface detection device.
【請求項2】前記容器の底面が、前記光反射手段を兼用
し、前記光源と前記光センサとは前記容器の略上方に配
置される、請求項1記載の液面検出装置。
2. The liquid level detecting device according to claim 1, wherein a bottom surface of said container also serves as said light reflecting means, and said light source and said optical sensor are disposed substantially above said container.
【請求項3】前記容器の壁部のすくなくとも一部が、前
記光反射手段を兼用し、前記壁部のすくなくとも一部に
対向する位置に前記光源と前記光センサとが配置され
る、請求項1記載の液面検出装置。
3. The light source and the light sensor are arranged at a position where at least a part of a wall of the container also serves as the light reflecting means, and at least a part of the wall is opposed to at least a part of the wall. 2. The liquid level detecting device according to 1.
【請求項4】前記容器は、パイプ部材の内部の所定位置
に固定可能なように収容され、 前記パイプ部材は内部に前記液体が入らないように前記
液体内に配置され、前記磁界変化手段は前記液体に対し
て浮かび、前記パイプ部材の外周面に沿って移動可能な
ように設けられる、請求項1から3のいずれかに記載の
液面検出装置。
4. The container is housed so as to be fixed at a predetermined position inside a pipe member, wherein the pipe member is arranged in the liquid so that the liquid does not enter the inside, and the magnetic field changing means is provided in the pipe member. The liquid level detecting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the liquid level detecting device is provided so as to float on the liquid and move along the outer peripheral surface of the pipe member.
【請求項5】液体の液面の高さを検出するための液面検
出装置であって、 光を発する光源と、 前記光源からの光を受ける受光面を備える磁性流体と、 前記磁性流体を受け入れる底面が凹状の容器と、 前記磁性流体に対して磁気的に影響を及ぼす磁界を発生
するための磁界発生手段と、 前記液面の上下動に伴って前記磁界発生手段が移動する
ように前記磁界発生手段を支持することにより、前記磁
性流体の前記受光面が互いに異なる第1の位置または第
2の位置のいずれかをとるように強制する磁界変化手段
と、 前記受光面からの反射光を、前記受光面が前記第1の位
置をとるときに受け得るように配置された光センサと、 を備え、 前記光源と前記光センサとは前記容器の略上方に配置さ
れる、 液面検出装置。
5. A liquid level detecting device for detecting a liquid level of a liquid, comprising: a light source that emits light; a magnetic fluid having a light receiving surface that receives light from the light source; A container having a concave receiving bottom surface, magnetic field generating means for generating a magnetic field that magnetically influences the magnetic fluid, and the magnetic field generating means moving as the liquid level moves up and down. By supporting the magnetic field generating means, the magnetic field changing means for forcing the light receiving surface of the magnetic fluid to take one of a first position and a second position different from each other, and the reflected light from the light receiving surface A light sensor disposed so as to be able to receive the light receiving surface when the light receiving surface takes the first position, wherein the light source and the light sensor are disposed substantially above the container. .
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